(57)【要約】  薬剤投与後早期から高い骨と血液との放射能集積比を与え、投与後短時間での撮像が可能となる放射性骨診断剤を提供する。  下記の化学式（ＩＩ）（式中Ｘは−（ＣＨ２）ｍＣＯ−を示し、Ｙは−（ＣＨ２）ｎ−を示し、ＲはＨ、ＯＨ又はハロゲン原子を示し、ｍ、ｎは互いに独立し、ｍは１〜３の整数、ｎは０〜４の整数を示す）で表されるビスホスホン酸誘導体又はその塩2011021390.tif 000014
2011021390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式（ＩＩ）
【化１】
2011021390.tif 000012
（式中Ｘは−（ＣＨ２）ｍＣＯ−を示し、Ｙは−（ＣＨ２）ｎ−を示し、ＲはＨ、ＯＨ又はハロゲン原子を示し、ｍ、ｎは互いに独立し、ｍは１〜３の整数、ｎは０〜４の整数を示す）で表されるビスホスホン酸誘導体又はその塩
【請求項２】
化学式（Ｉ）
【化２】
2011021390.tif 000013
で表されるビスホスホン酸誘導体又はその塩。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のビスホスホン酸誘導体又はその塩に放射性金属核種が配位結合した放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩。
【請求項４】
放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ、９０Ｙ及び１１１Ｉｎから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩。
【請求項５】
放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ及び１１１Ｉｎから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を有効成分とする放射性骨診断剤。
【請求項６】
放射性金属核種が６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ及び９０Ｙから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を有効成分とする放射性骨治療剤。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のビスホスホン酸誘導体又はその塩を含有し、放射性金属核種を加えることにより、診断用又は治療用の放射性薬剤を調製するキット。
【請求項８】
放射性骨診断用の、放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ及び１１１Ｉｎから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩。
【請求項９】
放射性骨治療用の、放射性金属核種が６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ及び９０Ｙから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩。
【請求項１０】
必要な対象者に有効量の、放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ及び１１１Ｉｎから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を投与することを特徴とする放射性骨診断方法。
【請求項１１】
必要な対象者に有効量の、放射性金属核種が６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ及び９０Ｙから選ばれる請求項３に記載の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を投与することを特徴とする放射性骨治療方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨親和性を有するビスホスホン酸化合物をスペーサーを介して環状キレートと連結させたビスホスホン酸誘導体、及び放射性金属核種が配位した放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体、さらに放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体を有効成分とする放射性骨診断剤あるいは放射性骨治療剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射性薬剤を用いた骨シンチグラフィーは、初期の骨疾患を診断する上で重要な検査となっている。骨シンチグラフィーのイメージング剤としては、９９ｍテクネチウム（９９ｍＴｃ）で標識された有機ジホスホン酸化合物であるメタンジホスホン酸（ＭＤＰ）やヒドロキシメタンジホスホン酸（ＨＭＤＰ）が広く使用されている。これらの放射性骨診断剤には、薬剤投与後から撮像までの時間を短縮し、かつコントラストの高いシンチグラフィー画像を得るため、骨親和性のほかに速い尿中排泄や血液、組織からのクリアランス等が要求される。【０００３】
一般に、骨シンチグラフィーを行う際に用いるイメージング剤の、血液又は軟部組織からのクリアランスや尿中への排泄が遅いと、バックグラウンドを低下させる時間が必要であるため、薬剤の投与後から撮像までの時間が長くなる。
現在使用されている９９ｍＴｃで標識された有機ジホスホン酸化合物は、放射性金属である９９ｍＴｃと有機ジホスホン酸が多核錯体を形成し、ポリマー構造を作るため、血液、軟部組織からのクリアランスに影響を与えている可能性が高い。【０００４】
一方、ポジトロン（ＰＥＴ）核種である１８フッ素（１８Ｆ）を用いる骨シンチグラフィーも、骨転移診断剤として１９６０年代から報告されている（非特許文献１）。
１８フッ化ナトリウム（１８Ｆ−Ｎａ）は米国食品医薬品局（ＦＤＡ）により、医薬品として承認されたが、通常のガンマカメラで撮像されたため、画質的に９９ｍＴｃより劣っており、また入手の難しさもあり、９９ｍＴｃ骨製剤が出現すると１８Ｆ−Ｎａは直ちに置き換えられ、骨転移診断用の画像診断剤は現在９９ｍＴｃ製剤が標準的に使用されてきている。しかし、１９９０年代からＰＥＴ専用カメラの普及が進み、１８Ｆ−ＮａのＰＥＴ画像が既存９９ｍＴｃ製剤の画像と比較して、コントラスト及び空間分解能に優れている点や９９ｍＴｃ骨製剤では投与後３時間待つ必要があるのに対し、１８Ｆ−Ｎａでは投与後１時間から撮像可能である点など、１８Ｆ−Ｎａ／ＰＥＴの優れた特徴が再び注目されるようになった。
但し、１８Ｆを製造するためには、サイクロトロンが必要であり、管理された専用施設でしか行うことが出来ず、またこれらの検査施設をサイクロトロンの近くに設置されなければならないという問題があった。【０００５】
ところが、同じＰＥＴ核種である６８ガリウム（６８Ｇａ）は、６８Ｇｅ／６８Ｇａを用いるジェネレーターから入手可能であり、これを使い簡単なミルキング操作によって現場で容易に入手できるので、１８Ｆを製造するためのサイクロトロンは必要としない利点がある。【０００６】
６８Ｇａを用いた放射性骨診断剤としては、ポリリン酸化合物である６８Ｇａ−エチレンジアミンテトラメチレンホスホネート（ＥＤＴＭＰ）が最初に報告されている（非特許文献２、３）。また、ビスホスホン酸化合物と放射性金属と錯体を形成するキレート部位を併せ持つ化合物を用いて、投与後早い時点でのクリアランス性能を向上させようとする試みや骨転移疼痛緩和治療への応用等が報告されている（特許文献１、２、非特許文献４〜６）が、必ずしも十分効果が得られておらず、実用化には至っていない。
さらに、６８Ｇａは既存の放射性金属と比べて、半減期が６８分と短く、薬剤投与から撮像までの時間短縮が非常に重要な問題である。
また、１，４，７−トリアザシクロノナン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−三酢酸（ＮＯＴＡ）をキレート剤に用い、６８Ｇａで標識した化合物に関する研究が報告されている（特許文献３、非特許文献７、８）が、用いられている化合物の殆どはペプチド化合物であり、骨親和性化合物についての報告はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１４７９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２６３６９０号公報
【特許文献３】特表２００５−５１４４４４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．，３，３３２（１９６２）
【非特許文献２】Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．，１７，１００３（１９７６）
【非特許文献３】Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．，３４，３９１（２００７）
【非特許文献４】Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．，４７，２０４２（２００６）
【非特許文献５】Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．，３６，１２９（２００９）
【非特許文献６】Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，５１，６７７（２００８）
【非特許文献７】Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｃｈｅｍ．，１９，５６９（２００８）
【非特許文献８】Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．，４９，８３０（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
かかる状況を鑑み、本発明は、薬剤投与後早期から高い骨と血液との放射能集積比を与え、投与後短時間での撮像が可能となる放射性骨診断剤の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで本発明者は、上記課題を達成するため種々検討した結果、骨親和性を有するビスホスホン酸化合物である４−アミノ−１−ヒドロキシブチリデン−１，１−ビスホスホネート（一般名：アレンドロネート）を、スペーサーを介して環状キレートであるＮＯＴＡと連結させたビスホスホン酸誘導体を標識前駆体として使用し、放射性金属核種である６８Ｇａで標識した放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体を有効成分とする放射性骨診断剤が、薬剤投与後早期から高い骨と血液との放射能集積比を与え、投与後短時間で骨を明瞭に描出することを見出した。また、当該標識前駆体を６４Ｃｕ等の治療用放射性核種で標識した放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体は、腫瘍の骨転移巣の治療に有用であることも見出した。【００１１】
すなわち、本発明は、化学式（ＩＩ）【００１２】
【化１】
2011021390.tif 000003
【００１３】
（式中Ｘは−（ＣＨ２）ｍＣＯ−を示し、Ｙは−（ＣＨ２）ｎ−を示し、ＲはＨ、ＯＨ又はハロゲン原子を示し、ｍ、ｎは互いに独立し、ｍは１〜３の整数、ｎは０〜４の整数を示す）で表されるビスホスホン酸誘導体又はその塩を提供するものである。【００１４】
また、本発明は、化学式（Ｉ）【００１５】
【化２】
2011021390.tif 000004
【００１６】
で表されるビスホスホン酸誘導体又はその塩を提供するものである。【００１７】
また、本発明は、上記式（ＩＩ）又は式（Ｉ）のビスホスホン酸誘導体又はその塩に放射性金属核種が配位結合した放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を提供するものである。【００１８】
また、本発明は、放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ及び１１１Ｉｎから選ばれるものである前記の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を有効成分とする放射性骨診断剤を提供するものである。
また、本発明は、放射性金属核種が６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ及び９０Ｙから選ばれるものである前記の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を有効成分とする放射性骨治療剤を提供するものである。
さらに本発明は、上記式（ＩＩ）又は式（Ｉ）のビスホスホン酸誘導体又はその塩を含有し、放射性金属核種を加えることにより、診断用又は治療用の放射性薬剤を調製するキットを提供するものである。【００１９】
また、本発明は、放射性骨診断用の、放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ及び１１１Ｉｎから選ばれる前記の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を提供するものである。
また本発明は、放射性骨診断用の、放射性金属核種が６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ及び９０Ｙから選ばれる前記の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を提供するものである。【００２０】
さらに本発明は、必要な対象者に有効量の、放射性金属核種が６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ及び１１１Ｉｎから選ばれる前記の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を投与することを特徴とする放射性骨診断方法を提供するものである。
さらに本発明は、必要な対象者に有効量の放射性金属核種が６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ及び９０Ｙから選ばれる前記の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩を投与することを特徴とする放射性骨治療方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の放射性骨診断剤は、従来の放射性骨診断剤（例えば、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ）に比べて、骨への集積は同等であるものの、血液からのクリアランスが速いため、投与早期から高い骨／血液放射能集積比が得られ、撮像までの時間が短縮可能となる。さらに、ＰＥＴ核種である特性を活かし、容易に全身の断層像が撮像でき、骨疾患の診断能向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネート、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ及び１８Ｆ−Ｎａのラット体内分布を示す。
【図２】６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネート、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ及び１８Ｆ−Ｎａのラット体内分布を示す。
【図３】６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネート、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ及び１８Ｆ−Ｎａのラット体内分布を示す。
【図４】９９ｍＴｃ−ＭＤＰのラットイメージング画像を示す。
【図５】６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートのラットイメージング画像を示す。
【図６】６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートの局所骨転移モノデルマウスイメージング画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の化学式（ＩＩ）及び（Ｉ）で表されるビスホスホン酸誘導体又はその塩は、放射性金属核種を配位結合させるための前駆体として有用である。式（ＩＩ）中、Ｘは−（ＣＨ２）ｍＣＯ−を示す。ここでｍは１〜３の整数である。より好ましくは−（ＣＨ２）２ＣＯ−である。
【００２４】
Ｙは−（ＣＨ２）ｎ−を示す。ここでｎは０〜４の整数である。より好ましいＹは−（ＣＨ２）２−、及び−（ＣＨ２）３−であり、特に好ましいＹは−（ＣＨ２）３−である。
【００２５】
従って、式（ＩＩ）のビスホスホン酸誘導体中、式（Ｉ）の化合物が特に好ましい。
【００２６】
式（ＩＩ）の化合物の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩が挙げられる。
【００２７】
式（Ｉ）の化合物は、例えば、以下の方法により得ることができる。まず、ヒドロキシル基をエチル基及びｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基（ＴＢＳ基）で保護したアレンドロネート誘導体とカルボキシル基をｔｅｒｔ−ブチル基（ｔ−Ｂｕ基）で保護したＮＯＴＡ誘導体を縮合反応させる。その後、各保護基を脱保護することにより、式（Ｉ）のビスホスホン酸誘導体であるＮＯＴＡ−アレンドロネートを製造できる。
なお、上記アレンドロネート誘導体を合成する際、メチレン鎖の長さの異なる原料を用いることにより、Ｐ−Ｃ−Ｐ骨格とアミノ基の間のメチレン鎖の長さの異なるビスホスホン酸誘導体を合成することができる。また、同様に上記ＮＯＴＡ誘導体を合成する際、メチレン鎖の長さの異なる原料を用いることにより、スペーサーの長さの異なるビスホスホン酸誘導体を合成することができる。
【００２８】
式（ＩＩ）又は式（Ｉ）の化合物を酢酸ナトリウム溶液又は、酢酸ナトリウム緩衝液等に溶解し、６８Ｇｅ／６８Ｇａジェネレーターから溶出された６８ＧａＣｌ３を加え反応させることにより、放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体が得られる。６８Ｇａに代えて他の放射性核種を用いることにより種々の放射性核種標識が配位結合した放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩が得られる。
【００２９】
用いられる放射性金属核種としては、６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ、９０Ｙ、１１１Ｉｎ等が挙げられる。このうち、６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、１１１Ｉｎを用いれば放射性骨診断剤として有用な放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩が得られる。一方、６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、１７７Ｌｕ、１５３Ｓｍ、９０Ｙを用いれば、放射性骨治療剤として有用な放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体又はその塩が得られる。
【００３０】
本発明によれば、放射化学的純度９５％以上の放射性金属核種標識ビスホスホン酸誘導体を得ることができるので、特別な精製操作を行うことなく、反応液をそのまま放射性骨診断剤又は放射性骨治療剤として使用することが可能である。
【００３１】
本発明の放射性骨診断剤又は放射性骨治療剤は、当該有効成分以外に、臨床上許容できる範囲内で、ｐＨ調整剤、界面活性剤、安定化剤、緩衝剤、賦形剤などを含有してもよい。
【００３２】
本発明のビスホスホン酸誘導体は、水溶液剤又は凍結乾燥製剤として提供され、当該水溶液剤又は凍結乾燥製剤に緩衝剤、安定化剤等を共存させることにより、放射性骨診断剤調製用キット製剤として提供することが出来る。特に好ましくは本発明のビスホスホン酸誘導体を含有する放射性骨診断剤調製用キット製剤は、６８Ｇｅ／６８Ｇａジェネレーターから容易に得られる６８ＧａＣｌ３溶液を加えるだけで、用事調製できる点から凍結乾燥製剤として提供され、使用時に溶解し標識を行ってから投与に用いられる。
【００３３】
本発明の放射性骨診断剤又は放射性骨治療剤は、従来の放射性骨診断剤又は放射性骨治療剤と同様に使用でき、例えば液剤をヒトをはじめとする哺乳動物に対し投与して使用される。投与量は従来の放射性骨診断剤又は放射性骨治療剤と同様に、１．８５〜１２．３ＭＢｑ／ｋｇ、好ましくは３．１〜６．２ＭＢｑ／ｋｇである。投与量は患者の年齢、体重、症状、投与方法、他剤との併用により適宜増減される。
【００３４】
本発明の放射性骨治療剤は、前記の本発明の放射性骨診断剤で診断した腫瘍の骨転移巣の治療等に有用である。
【００３５】
次に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００３６】
実施例１
４−アミノ−１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（４）の合成
化合物（４）は以下に示すように、１〜４で表される工程によって調製した。【００３７】
【化３】
2011021390.tif 000005
【００３８】
１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−４−クロロ−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（２）の合成
亜リン酸トリエチル（３．３ｇ）に４−クロロブチリルクロリド（１）（２．８２ｇ）を滴下し、撹拌した。反応液にジクロロメタン（１００ｍＬ）を加えた後、亜リン酸ジエチル（３．０ｇ）を滴下し、撹拌した。反応液にＮ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン（２．４４ｇ）とｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルクロリド（３．３２ｇ）を加え、撹拌した。溶媒を留去した後、酢酸エチルに溶解し、塩酸水溶液で洗浄した。乾燥、溶媒留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（２．０ｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：０．２１（６Ｈ，ｓ），０．９１（９Ｈ，ｓ），１．３５（１２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），２．１５−２．２２（４Ｈ，ｍ），３．５４−３．５７（２Ｈ，ｍ），４．１７−４．２６（８Ｈ，ｍ）．【００３９】
４−アジド−１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（３）の合成
１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−４−クロロ−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（２）（３．７ｇ）のジメチルホルムアミド溶液（５０ｍＬ）にアジ化ナトリウム（９６３ｍｇ）を加え、撹拌した。反応液に酢酸エチルを加え、水にて洗浄した後、乾燥、溶媒留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（１．４ｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：０．２０（６Ｈ，ｓ），０．９１（９Ｈ，ｓ），１．３５（１２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），１．９６−２．１３（４Ｈ，ｍ），３．２７（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ），４．１９−４．２６（８Ｈ，ｍ）．【００４０】
４−アミノ−１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（４）の合成
酢酸エチル（５０ｍｌ）に溶解した４−アジド−１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（３）（１．４ｇ）に１０％パラジウム炭素（３００ｍｇ）を加えて、水素気流下、撹拌した。反応液をろ過、濃縮して得られた残渣物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（７８０ｍｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：０．２０（６Ｈ，ｓ），０．９１（９Ｈ，ｓ），１．３４（１２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），１．７８−１．８２（２Ｈ，ｍ），１．９９−２．０８（２Ｈ，ｍ），２．６７（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），４．１８−４．２５（８Ｈ，ｍ）．【００４１】
実施例２
２−［４，７−ジ（カルボキシメチル）−１，４，７−トリアゾナン−１−イル］−５−［（４−ヒドロキシ−４，４−ジフォスフォノブチル）アミノ］−５−オキソペンタノイックアシッド（１１：ＮＯＴＡ−アレンドロネート）の合成
化合物（１１）は以下に示すように、５〜１１で表される工程によって調製した。【００４２】
【化４】
2011021390.tif 000006
【００４３】
５−（ベンジルオキシ）−２−ブロモ−５−オキソペンタノイックアシッド（５）の合成
グルタミン酸−５−ベンジルエステル（７．０ｇ）と臭化カリウム（１０．５ｇ）を臭化水素酸水溶液（６０ｍＬ）に溶解し、撹拌した。反応液に亜硝酸ナトリウム（４．１ｇ）を加え、撹拌した。反応液に濃硫酸（３ｍＬ）を加えた後、酢酸エチルにて抽出した。酢酸エチル層を食塩水にて洗浄した後、乾燥、溶媒留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（５．３ｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：２．２８−２．４４（２Ｈ，ｍ），２．５８−２．６２（２Ｈ，ｍ），４．３９−４．４３（１Ｈ，ｍ），５．１４（２Ｈ，ｓ），７．３３−７．３７（５Ｈ，ｍ）．【００４４】
５−ベンジル−1−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ブロモペンタンジオエイト（６）の合成
クロロホルムに溶解した５−（ベンジルオキシ）−２−ブロモ−５−オキソペンタノイックアシッド（５）（５．３ｇ）に、シクロヘキサン（２５ｍＬ）に溶解したｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトイミド（６．９５ｇ）を滴下した。反応後、ジメチルアセトアミド（４ｍＬ）を滴下し、次いでボロントリフルオリド・ジエチルエーテル（０．４ｍＬ）を滴下し、撹拌した。溶媒を留去し、残ったジメチルアセトアミド層にヘキサンを加えて、抽出した。有機層を乾燥、溶媒留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（４．６ｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：１．４７（９Ｈ，ｓ），２．２５−２．３７（２Ｈ，ｍ），２．５３−２．５８（２Ｈ，ｍ），４．２２−４．２６（１Ｈ，ｍ），５．１３（２Ｈ，ｓ），７．３２−７．３６（５Ｈ，ｍ）．【００４５】
５−ベンジル−１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−（１，４，７−トリアゾナン−１−イル）ペンタノジオエイト（７）の合成
クロロホルムに溶解した１，４，７−テトラアザシクロノナン（７００ｍｇ）にクロロホルムに溶解した５−ベンジル−1−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ブロモペンタンジオエイト（６）（６４３ｍｇ）を滴下した。撹拌した後、溶媒を留去して得られた残渣物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（５４０ｍｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：１．４６（９Ｈ，ｓ），１．９１−２．０９（２Ｈ，ｍ），２．５０−２．５８（２Ｈ，ｍ），２．６５−２．８４（１２Ｈ，ｍ），３．１９−３．２３（１Ｈ，ｍ），５．１４（２Ｈ，ｓ），７．２５−７．３６（５Ｈ，ｍ）．【００４６】
５−ベンジル−1−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−｛４，７−ジ［２−ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−１，４，７−トリアゾナン−１−イル｝ペンタンジオエイト（８）の合成
アセトニトリルに溶解した５−ベンジル−１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−（１，４，７−トリアゾナン−１−イル）ペンタノジオエイト（７）（８４０ｍｇ）にｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（５７９μＬ）を加えた。反応後、炭酸カリウム（１．６３ｇ）を加え、撹拌した。反応液をセライトろ過し、アセトニトリルにて溶出した。ろ液を濃縮し、残渣物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（１．２ｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：１．４８（２７Ｈ，ｓ），１．８７−２．０５（２Ｈ，ｍ），２．４７−２．６３（２Ｈ，ｍ），２．６８−２．９４（１２Ｈ，ｍ），３．１６−３．１９（１Ｈ，ｍ），３．２７（４Ｈ，ｓ），５．１２（２Ｈ，ｍ），７．２６−７．３６（５Ｈ，ｍ）．【００４７】
５−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−４−｛４，７−ジ［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−１，４，７−トリアゾナン−１−イル｝−５−オキソペンタノイックアシッド（９）の合成
イソプロパノールに溶解した５−ベンジル−1−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−｛４，７−ジ［２−ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−１，４，７−トリアゾナン−１−イル｝ペンタンジオエイト（８）（１．２ｇ）に水と１０％パラジウム炭素（５００ｍｇ）を加えて、水素気流下撹拌した。反応液をセライトろ過した後、ろ液を濃縮し、残渣物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（９８０ｍｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：１．４５（１８Ｈ，ｓ），１．４８（９Ｈ，ｓ），１．９４−２．００（２Ｈ，ｍ），２．４８−２．５６（２Ｈ，ｍ），２．６５−３．１２（１２Ｈ，ｍ），３．３３−３．３５（１Ｈ，ｍ），３．４１（４Ｈ，ｓ）．
ＥＳＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ）ｍ／ｚ：５４４（Ｍ＋Ｈ）＋．【００４８】
ｔｅｒｔ−ブチル−５−｛［４−｛［１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−４，４−ジ（ジエトキシフォスフォリル）ブチル］アミノ｝−２−｛４，７−ジ［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−１，４，７−トリアゾナン−１−イル｝−５−オキソペンタノエイト（１０）の合成
ジクロロメタンに４−アミノ−１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（４）（１３０ｍｇ）と５−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−４−｛４，７−ジ［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−１，４，７−トリアゾナン−１−イル｝−５−オキソペンタノイックアシッド（９）（１６７ｍｇ）を溶解し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（５８ｍｇ）と１−ヒドロキシベンゾトリアゾール（４６ｍｇ）を加え、室温で２４時間撹拌した。溶媒を留去した後、酢酸エチルに溶解して水で洗浄し、乾燥後、溶媒留去して得られた粗成生物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（２２０ｍｇ）を得た。
ＥＳＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ）ｍ／ｚ：１００２（Ｍ＋Ｈ）＋．【００４９】
２−［４，７−ジ（カルボキシメチル）−１，４，７−トリアゾナン−１−イル］−５−［（４−ヒドロキシ−４，４−ジフォスフォノブチル）アミノ］−５−オキソペンタノイックアシッド（１１）の合成
アセトニトリルに溶解したｔｅｒｔ−ブチル  ５−｛［４−｛［１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−４，４−ジ（ジエトキシフォスフォリル）ブチル］アミノ｝−２−｛４，７−ジ［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−１，４，７−トリアゾナン−１−イル｝−５−オキソペンタノエイト（１０）（３６０ｍｇ）にブロモトリメチルシラン（２ｍＬ）を加えて、室温で２４時間撹拌した。次いで、水を加えて室温で３時間撹拌した後、溶媒を留去した。残渣に水及びアセトニトリルを順に加え、析出物をろ取した。得られた固体に１Ｎ塩酸水溶液を加え、室温で２４時間撹拌した。溶媒を留去した後、残渣に水及びアセトニトリルを順に加え、析出物をろ取し、標題化合物（２００ｍｇ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重水、共鳴周波数：４００ＭＨｚ）δ：１．８１−２．１６（６Ｈ，ｍ），２．４５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ），３．１１−３．２８（１４Ｈ，ｍ），３．６１−３．６４（１Ｈ，ｍ），３．８９（４Ｈ，ｓ）．
ＥＳＩ−ＭＳ（ｎｅｇａ）ｍ／ｚ：３０２（Ｍ−２Ｈ）２−，６０５（Ｍ−Ｈ）−．【００５０】
実施例３
６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートの合成
反応容器に酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５．５）６７μＬを加え、次いで６８ＧａＣｌ３溶液を２１３μＬ添加した後、酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５．５）に溶解したＮＯＴＡ−アレンドロネート２０μＬを加えて、１００℃で１０分間反応後、室温で放置した。放射化学的純度はＴＬＣ及びＨＰＬＣにより分析し、放射化学的純度９５％以上で得られた。【００５１】
分析機器及び試薬
ＮＭＲ装置：ＪＮＭ−ＡＬ４００型（日本電子株式会社製）
ＥＳＩ−ＭＳ装置：ｍｉｃｒｏＴＯＦ（Ｂｒｕｋｅｒ Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ社製）
６８Ｇｅ／６８Ｇａジェネレーター：ＩＧＧ−１００（商品名、Ｅｃｋｅｒｔ＆ＺｉｅｇｌｅｒＡＧ社製）
溶出液：０．１Ｎ塩酸水溶液
ＴＬＣ分析条件：
ＴＬＣプレート：ＰＥＩセルロースプレート（商品名、メルク社製）
展開相：アセトン／２Ｎ塩酸水溶液＝５０／５０
検出器：ラジオクロマナイザー（形式：ＧＩＴＡ−ｓｔａｒ、ｒａｙｔｅｓｔ社製）
ＨＰＬＣ分析条件：
カラム：ＣＯＳＭＯＳＩＬ  ＨＩＬＩＣ（商品名、ナカライテスク社製、サイズ：４．６×１５０ｍｍ）
移動相：５ｍＭ エチレンジアミンテトラアセティックアシッド（ＥＤＴＡ）を含む１０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７）／ アセトニトリル＝４５／５５
流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ【００５２】
実施例４
６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネート合成用キット製剤の作製
リン酸二ナトリウム水溶液（０．２５Ｍ）にＮＯＴＡ−アレンドロネートを溶解して、０．３７６ｍＭ水溶液を調製し、３ｍＬずつバイアルに分注した後、凍結乾燥を行い、合成用キット製剤を作製した。６８Ｇａとの反応は、バイアルに６８ＧａＣｌ３溶液を６ｍＬ添加し、１５０℃で１０分間反応後、室温で放置した。放射化学的純度はＴＬＣ及びＨＰＬＣにより分析し、放射化学的純度９５％以上で得られた。【００５３】
実施例４
ラット体内分布実験
１群３匹のＷｉｓｔａｒ系雄性ラットに６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネート、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ（製品名：テクネＭＤＰ注射液、富士フイルムＲＩファーマ株式会社製、７４０ＭＢｑ／２ｍＬ）、１８Ｆ−Ｎａ（横浜市立大学より譲受、９０ＭＢｑ／ｍＬ）を５．２５〜１２．３ＭＢｑ／ｍＬに希釈し、麻酔下ラット尾静脈から０．２ｍＬを投与した。投与１５，３０，６０，１２０，２４０分後に屠殺、臓器を摘出し、それぞれの重量と放射能を測定した。投与量に対する割合として、各組織の放射能を組織重量で割った％Ｉ．Ｄ．／ｇ組織重量として算出した。【００５４】
その結果を表１〜３及び図１〜３に記す。【００５５】
【表１】
2011021390.tif 000007
【００５６】
【表２】
2011021390.tif 000008
【００５７】
【表３】
2011021390.tif 000009
【００５８】
６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートは９９ｍＴｃ−ＭＤＰに比べ、血液からの放射能消失が速やかであり、骨への集積は９９ｍＴｃ−ＭＤＰと同程度の値を示しており、その結果、骨と血液の放射能集積比は投与後早期から優位に向上した。また、６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートは、表に示すように、その他の臓器に対する非特異的な集積は、９９ｍＴｃ−ＭＤＰと同様であり、殆ど認められなかった。
さらに、１８Ｆ−Ｎａと同様の骨／血液放射能集積比が得られており、ＰＥＴ骨診断剤として有用であると思われる。【００５９】
実施例６
ラットイメージング実験
Ｗｉｓｔａｒ系雄性ラットに６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネート、９９ｍＴｃ−ＭＤＰを麻酔下、ラット尾静脈から１８．５〜３７ＭＢｑを投与した。投与６０、１８０分後にＰＥＴ／ＣＴ又はＳＰＥＣＴカメラにて撮像を行った。【００６０】
その結果を図４及び５に記す。
６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートは９９ｍＴｃ−ＭＤＰに比べ、血液からの放射能消失が速やかであるため、投与後６０分から骨が明瞭に描出されており、９９ｍＴｃ−ＭＤＰよりも投与後早期から骨病変の診断が可能であると考えられる。【００６１】
実施例７
局所骨転移モデルマウスイメージング実験
ヒト前立腺癌由来細胞をマウス右脛骨に移植し、局所骨転移モデルを作成した。このモデルマウスに６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートを麻酔下、尾静脈から約６．０ＭＢｑを投与した。投与６０分後にＰＥＴ／ＣＴにて撮像を行った。【００６２】
その結果を図６に記す。
６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートは骨への集積が高く、血液からの放射能消失が速やかであるため、投与後６０分から骨及び矢印部位の病変骨が明瞭に描出されており、既存製剤に比べて投与後早期から骨病変の診断が可能であると考えられる。【００６３】
実施例８
ＤＯＴＡ−アレンドロネートの合成
環状キレート化合物である１，４，７，１０，−テトラアザシクロドデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−四酢酸（ＤＯＴＡ）にスペーサーを介してアレンドロネートを連結させたＤＯＴＡ−アレンドロネートを合成し、６８Ｇａで標識した６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネートを合成し、薬剤性能を比較した。
ＤＯＴＡ−アレンドロネートは以下に示すように、１２〜１３で表される工程によって調製した。【００６４】
【化５】
2011021390.tif 000010
【００６５】
ｔｅｒｔ−ブチル−２−［４，１０−ジ［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−７−（２−｛［４−｛［１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−４，４−ジ（ジエトキシフォスフォリル）ブチル］アミノ｝−２−オキソエチル）−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカニル］アセテート（１２）の合成
テトラヒドロフランに４−アミノ−１−｛［（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−１，１−ジ（ジエトキシフォスフォリル）−ブタン（４）（１００ｍｇ）とトリス−ｔｅｒｔ−ブチル−ＤＯＴＡ−スクシイミド（１００ｍｇ）を溶解し、トリエチルアミンを加え、撹拌した。溶媒を留去した後、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、標題化合物（１２０ｍｇ）を得た。
ＥＳＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ）ｍ／ｚ：１０３０（Ｍ＋Ｈ）＋．【００６６】
２−［４，１０−ジ（カルボキシメチル）−７−｛２−［（４−ヒドロキシ−４，４−ジフォスフォノブチル）アミノ］−２−オキソエチル｝−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカニル）アセティックアシッド（（１３）：ＤＯＴＡ−アレンドロネート）の合成
アセトニトリルに溶解したｔｅｒｔ−ブチル−２−［４，１０−ジ［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシ）−２−オキソエチル］−７−（２−｛［４−｛［１−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１，１−ジメチルシリル］オキシ｝−４，４−ジ（ジエトキシフォスフォリル）ブチル］アミノ｝−２−オキソエチル）−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカニル］アセテート（１２）（１１０ｍｇ）にブロモトリメチルシラン（２ｍＬ）を加えて、撹拌した。次いで、水を加えて撹拌した後、溶媒を留去した。残渣に水及びアセトニトリルを順に加え、析出物をろ取し、標題化合物（７０ｍｇ）を得た。
ＥＳＩ−ＭＳ（ｎｅｇａ）ｍ／ｚ：３１６（Ｍ−２Ｈ）２−，６３４（Ｍ−Ｈ）−．【００６７】
実施例９
６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネートの合成
反応容器に酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５．０）６７μＬを加え、次いで６８ＧａＣｌ３溶液を２１３μＬ添加した後、酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）に溶解したＤＯＴＡ−アレンドロネート溶液２０μＬを加えて、１００℃で１５分間反応後、室温で放置した。放射化学的純度はＨＰＬＣ及びＴＬＣにより分析し、放射化学的純度９５％以上で得られた。【００６８】
実施例１０
６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネートのラット体内分布
１群３匹のＷｉｓｔａｒ系雄性ラットに６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネート、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ（製品名：テクネＭＤＰ注射液、富士フイルムＲＩファーマ株式会社製、７４０ＭＢｑ／２ｍＬ）を１２．３〜１９．８ＭＢｑ／ｍＬに希釈し、麻酔下ラット尾静脈から０．２ｍＬを投与した。投与１２０分後に屠殺、臓器を摘出し、それぞれの重量と放射能を測定した。投与量に対する割合として、各組織の放射能を組織重量で割った％Ｉ．Ｄ．／ｇ組織重量として算出した。
６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネートのラット体内分布を測定した結果を表４に示す。【００６９】
【表４】
2011021390.tif 000011
【００７０】
投与後１２０分の時点において、６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネートは９９ｍＴｃ−ＭＤＰと同様に、骨へ高い放射能集積を示したが、一方、血液からのクリアランスが遅延したため、結果として投与２時間後における骨／血液放射能集積比が向上しなかった。この血液からのクリアランスの遅延は、６８Ｇａ−ＤＯＴＡ錯体の生体内での安定性に由来している可能性が考えられる。【００７１】
従って、６８Ｇａ−ＮＯＴＡ−アレンドロネートは、６８Ｇａ−ＤＯＴＡ−アレンドロネートと比較し、投与後早期に骨を明瞭に描出することができ、より早期から骨病変の診断が可能であると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の放射性骨診断剤は、従来の放射性骨診断剤（例えば、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ）に比べて、骨への集積は同等であるものの、血液からのクリアランスが速いため、投与早期から高い骨／血液放射能集積比が得られ、撮像までの時間が短縮可能となる。さらに、ＰＥＴ核種である特性を活かし、容易に全身の断層像が撮像でき、骨疾患の診断能向上が期待できる。
【図１】
2011021390.tif 000015
【図２】
2011021390.tif 000016
【図３】
2011021390.tif 000017
【図４】
2011021390.tif 000018
【図５】
2011021390.tif 000019
【図６】
2011021390.tif 000020
【国際調査報告】
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2011021390.tif 000022
2011021390.tif 000023
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